• Title/Summary/Keyword: 완화입자유동법

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A Study of Normalized Smoothed Particle Hydrodynamics (정규 완화입자유동법의 고찰)

  • 박정수;이진성;박희덕;김용석;이재민
    • Journal of the Korea Institute of Military Science and Technology
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    • v.6 no.4
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    • pp.89-99
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    • 2003
  • Smoothed particle hydrodynamics, SPH, is a gridless Lagrangian technique which is a useful alternative numerical analysis method to simulate high velocity deformation problems as well as astrophysical and cosmological problems. The SPH method brings about some difficulties such as tensile Instability and stress oscillation. A new SPH method, so called normalized algorithm, was introduced to overcome these difficulties. In this paper we aimed to estimate this method and have developed an one-dimensional normalized SPH program. The high velocity impact model of an aluminum bar has been analysed by using the developed program and a commercial hydrocode, LS-DYNA. The obtained numerical results showed good agreement with the results of the same model in reference. The program also showed more stable results than those of LS-DYNA in stress oscillation. We hopefully expect that the developed one-dimensional normalized SPH program can be used to solve hydrodynamic problems especially for explosive detonation analysis.

A New Lagrangian Stochastic Model for Prediction of Particle Dispersion in Turbulent Boundary Layer Flow (경계층 유동에서 입자확산의 예측을 위한 라그랑지안 확률모델)

  • Kim, Byung-Gu;Lee, Chang-Hoon
    • Proceedings of the KSME Conference
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    • 2003.04a
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    • pp.1851-1856
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    • 2003
  • A new Lagrangian stochastic dispersion model is developed by combining the GLM(generalized Langevin model) and the elliptic relaxation method. Under the physically plausible assumptions a simple analytical solution of elliptic relaxation is obtained. To compare the performance of our model with other model, the statistics of particle velocity as well as concentration are investigated. Numerical simulation results show good agreement with available experimental data.

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BGK 수치기법을 이용한 로켓 노즐 내의 유동장 해석

  • 신동신;이재성
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2000.04a
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    • pp.16-16
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    • 2000
  • 충격파를 포함하는 초음속 유동을 해석하는 수치해법 중에서 많이 사용되어진 것은 엄밀 및 근사 리만 해법과 플럭스 분할 기법들로서 이들은 Euler 방정식에 기반을 두고 선형 또는 비선형파의 상호작용을 풍상 차분법으로 기술하는 방법들이다. 이러한 수치기법들은 과거 광범위하게 사용되어 왔으나 최근 여러 가지 단점이 발견되었다. 이와 같은 문제점을 극복하고자 입자의 통계적인 운동을 기술하는 기체 운동론에 근거하여 BGK 수치기법이 제시되었다. 이는 비충돌 볼츠만 방정식으로부터 입자의 수준에서 플럭스 분할 기법 형태의 풍상차분법을 구현하는 것으로 볼츠만 방정식의 충돌항을 BGK 모델로 대치하고 이것의 적분해로부터 수치 플럭스를 구한다. 이 수치기법은 기존의 리만해법에 비하여 수치적으로나 물리적으로 매우 타당한 성질인 강건성, 정확성, 엔트로피 조건, 양수보존성 등을 가지고 있음이 밝혀졌다. 이와 같은 수치기법을 사용하여 로켓 노즐 내의 아음속, 천이음속, 초음속에서의 유동장 해석을 위한 프로그램을 작성하였다. 시간 적분에 대하여는 정상 상태의 계산을 위하여 내재적 시간 적분 방법을 사용하였으며, 공간 이산화 방법으로는 임의의 제어체적에 대하여 적분형 보존 방정식을 적용하는 유한 체적법을 사용하였다. 초음속 입구 유동과 출구에서 초음속과 저음속 유동의 두가지 경우를 고려하여 얻은 결과를 기존의 연구 결과와 비교하여 본 결과 잘 일치하였다. 입구 유동이 저음속이고 출구 유동이 초음속인 경우에 대하여도 해석결과가 실험결과와 잘 일치하였다. 상대적으로 낮은 온도, 압력 조건과 높은 온도, 압력 조건을 가지는 고체 로켓 모터 노즐 내의 유동을 해석하였다. 이들 해석 결과를 전압, 전온도로 표준화시킨 결과 서로 일치하였으며, 파라서 저온, 저압에서 얻은 결과도 표준화시킬 경우, 고온, 고압에서도 사용될 수 있음을 알 수 있었다.의 영향에 초점을 맞추었다.다고 판단되며 배기 가스 자체에 대기 공기중에 함유되어 있던 습기가 얼어붙는(Icing화) 문제가 발생하기 때문에 배기가스의 Icing을 방지하기 위하여 압축기 끝단에서 공기를 추출하여 배기부분에 송출할 필요성이 있는 것으로 판단되었다. 출구가스의 기체 유동속도가 매우 빠르므로 (100-l10m.sec) 이를 완화하기 위한 디퓨저의 설계가 요구된다고 판단된다. 또 연소기 후방에 물을 주입하는 경우 열교환기 및 기타 부분품에 발생할 수 있는 부식 및 열교환 효율 저하도 간과할 수 없는 문제로 파악되었다. 이러한 기술적 문제가 적절히 해결되는 경우 비활성 가스 제너레이터는 민수용으로는 대형 빌딩, 산림, 유조선 등의 화재에 매우 적절히 사용되어 질 수 있을 뿐 아니라 군사적으로도 군사작전 중 및 공군 기지의 화재 그리고 지하벙커에 설치되어 있는 고급 첨단 군사 장비 등의 화재 뿐 아니라 대간첩작전 등에 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.가 작으며, 본 연소관에 충전된 RDX/AP계 추진제의 경우 추진제의 습기투과에 의한 추진제 물성 변화는 미미한 것으로 나타났다.의 향상으로, 음성개선에 효과적이라고 사료되었으며, 이 방법이 편측 성대마비 환자의 효과적인 음성개선의 치료방법의 하나로 응용될 수 있으리라 생각된다..7%), 혈액투석, 식도부분절제술 및 위루술·위회장문합술을 시행한 경우가 각 1례(2.9%)씩이었다. 13) 심각한 합병증은 9례(26.5%)에서 보였는데 그중 식도협착증이 6례(17.6%), 급성신부전증 1례(2.9%), 종격동기흉과 폐염이 병발한 경우와 폐염이 각 1례(2.9%)였다. 14) 식도경 시행회수는 1회가 17례(54.8%), 2회가 9례(29.0%), 3회 이상이 5례(16.1%)였다.EX>$IC_{50}$/ 값이 210 $\mu\textrm{g}$<

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Hypervelocity Impact Simulations Considering Space Objects With Various Shapes and Impact Angles (다양한 형상의 우주 물체와 충돌 각도를 고려한 우주 구조물의 초고속 충돌 시뮬레이션 연구)

  • Shin, Hyun-Cheol;Park, Jae-Sang
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.50 no.12
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    • pp.829-838
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    • 2022
  • This study conducts Hypervelocity Impact(HVI) simulations considering space objects with various shapes and different impact angles. A commercial nonlinear structural dynamics analysis code, LS-DYNA, is used for the present simulation study. The Smoothed Particle Hydrodynamic(SPH) method is applied to represent the impact phenomena with hypervelocity. Mie-Grüneisen Equation of State and Johnson-Cook material model are used to consider nonlinear structural behaviors of metallic materials. The space objects with various shapes are modeled as a sphere, cube, cylinder, and cone, respectively. The space structure is modeled as a thin plate(200 mm×200 mm×2 mm). HVI simulations are conducted when space objects with various shapes with 4.119 km/s collide with the space structures, and the impact phenomena such as a debris cloud are analyzed considering the space objects with various shapes having the same mass at the different impact angles of 0°, 30° and 45° between the space object and space structure. Although space objects have the same kinetic energy, different debris clouds are generated due to different shapes. In addition, it is investigated that the size of the debris cloud is decreased by impact angles.

The Flow Properties and Stability of O/W Emulsion Composed of Various Mixed Nonionic Surfactants 1. The Phase Behavior and Flow Properties of O/W Emulsion Prepared with the Inversion Emulsification Method (혼합비이온계면활성제의 조성에 따른 O/W 에멀젼의 유동특성 및 안정성 1. 반전유화법을 이용한 O/W 에멀젼의 상거동 및 유동특성)

  • Lee, Ho-Sik;Kim, Jum-Sik
    • Applied Chemistry for Engineering
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    • v.4 no.1
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    • pp.196-203
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    • 1993
  • Emulsions were prepared with the inversion emulsification method which adopted the agent-in-oil method-dissolving the mixed surfactants composed of the glycerin monostearate, polyoxyethylene(100) monostearate, and polyoxyethylene(20) sorbitan monostearate into mixtures of liquid paraffin and beeswax, and adding the aqueous solution of propylene glycol, gradually-and then their phases and viscosities behaviors in the emulsifying process were investigated. The fine and homogeneous o/w emulsions were formed in the HLB region (HLB 10.1~12.3), showing liquid crystalline phase and white gel phase in the emulsifying process. The phase inversion steps in the emulsifying process appeared as follows, i.e., oil continuous phase${\rightarrow}$liquid crystalline phase${\rightarrow}$white gel phase${\rightarrow}$o/w emulsion. Shear rate-shear stress curves of the prepared emulsions had the yield values which pointed out the existence of inner structure between emulsion particles, and the hysteresis loop which showed that the inner structure wasbroken irreversibly by the shear. The area of hystersis loop, an index of breakdown of inner structure, was increased with the decreasing of the HLB value of emulsifier, Shear time-shear stress curves showed the time dependence of plastic viscosity, and the relaxation time in time thinning behavior(${\lambda}$) indicated that the stability of emulsions prepared with the inversion emulsification method was decreased with the increasing of HLB values of emulsifier and was higher than that of emulsions prepared by homomixer.

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Hypervelocity Impact Analyses Considering Various Impact Conditions for Space Structures with Different Thicknesses (다양한 두께의 우주 구조물에 대한 다양한 충돌 조건의 초고속 충돌 해석 연구)

  • Won-Hee Ryu;Ji-Woo Choi;Hyo-Seok Yang;Hyun-Cheol Shin;Chang-Hoon Sim;Jae-Sang Park
    • Journal of Aerospace System Engineering
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    • v.17 no.4
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    • pp.43-57
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    • 2023
  • The hypervelocity impact simulations of space objects and structures are performed using LS-DYNA. Space objects with spherical, conical, and hollow cylindrical shapes are modeled using the Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH). The direct and indirect impact zones of a space structure are modeled using the SPH and finite element methods, respectively. The Johnson-Cook material model and Mie-Grüneisen Equation of State are used to represent the nonlinear behavior of metallic materials in hypervelocity impact. In the hypervelocity impact simulations, various impact conditions are considered, such as the shape of the space object, the thickness of the space structure, the impact angle, and the impact velocity. The shapes of debris clouds are quantitatively classified based on the geometric parameters. Conical space objects provide the worst debris clouds for all impact conditions.